CN112338793A - 一种光纤端面研磨装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种光纤端面研磨装置，研磨转盘，位置调整机构，动力传输机构和驱动机构，所述位置调整机构用于调整光纤的位置；所述动力传输机构带动所述位置调整机构运动使光纤端面在所述研磨转盘上进行研磨，所述驱动机构为所述动力传输机构提供动力。与现有技术相比，所述研磨装置具有如下有益效果：可以实现全自动研磨光纤斜端面的研磨，研磨光纤时以匀速对光纤进行研磨，确保光纤端面研磨质量，减少光能损耗。对于光纤需要研磨的角度可以很好把控。光纤研磨完成后，可调整光纤砂纸或研磨夹具研磨轨迹位置，再进行下次光纤端面研磨，能够有效的减少加工成本。

Description

一种光纤端面研磨装置
技术领域
本发明涉及光纤加工技术领域，具体涉及一种光纤端面研磨装置。
背景技术
光纤是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。光纤连接器组件在光纤通信中起着十分关键的作用。数据传输要求对光纤端面进行研磨以实现性能最大化，故光纤的研磨是光纤加工中十分关键的一个环节，它决定了光纤的光波传输质量。近年来，随着光通信应用的不断扩大，光纤研磨技术也一直在持续更新，为了使光纤得到更好更广泛的应用，提高研磨质量，减少生产加工成本，提高操作效率，就必须对光纤研磨技术进行改进。
发明内容
为了提高研磨质量，减少生产加工成本，提高操作效率，本发明提供了一种光纤研磨装置。
具体的，本发明的技术方案如下：
1一种光纤端面研磨装置，其特征在于，包括：研磨转盘，位置调整机构，动力传输机构和驱动机构，所述位置调整机构用于调整光纤的位置；所述动力传输机构带动所述位置调整机构运动使光纤端面在所述研磨转盘上进行研磨，所述驱动机构为所述动力传输机构提供动力。
2根据项1所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构包括研磨夹具，螺杆和第一齿轮，所述研磨夹具用于夹持光纤，所述研磨夹具通过所述螺杆与所述第一齿轮连接，并随所述第一齿轮的转动而带动光纤相对于所述第一齿轮移动。
3根据项2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述第一齿轮外部设有轮齿与所述动力传输机构连接，内部设有螺纹与所述螺杆相互配合。
4根据项3所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构还包括定向部件，其在所述第一齿轮转动时，使所述螺杆不发生转动，且由于所述螺杆与所述第一齿轮内部螺纹的配合，使得螺杆相对于所述第一齿轮上下运动。
5根据项4所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构还包括支架，所述支架固定所述定向部件。
6根据项2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述螺杆与所述研磨夹具之间还包括研磨角度调整机构，所述研磨角度调整机构用于调整所述研磨夹具与所述螺杆之间的角度。
7根据项6所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述研磨夹具与研磨角度调整机构可拆卸连接。
8根据项2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述动力传输机构至少包括如下两种动力传输方式：
不同齿轮之间通过同皮带传输动力；
不同齿轮之间通过齿轮轴同轴传输动力。
9根据项8所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述动力传输机构包括第二齿轮，第三齿轮，第四齿轮，第五齿轮和第六齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮通过齿轮轴同轴传动连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮通过同皮带传动连接，所述第四齿轮与所述第五齿轮通过齿轮轴同轴传动连接，所述第五齿轮与所述第六齿轮通过同皮带传动连接。
10根据项9所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述第二齿轮与所述第一齿轮通过同皮带传动连接。
11根据项10所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述动力传输机构同时驱动所述研磨转盘。
12根据项11所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述研磨转盘与至少一个齿轮通过齿轮轴同轴传动连接。
13根据项12所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述研磨转盘，所述第四齿轮和所述第五齿轮通过齿轮轴依次同轴传动连接。
14根据项9所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述第六齿轮与所述驱动机构传动连接。
15根据项6所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述研磨角度调整机构的可调整角度范围为0度～90度，可调整角度精度为0.1度。
16根据项1所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述光纤端面研磨装置还包括研磨砂纸，所述研磨砂纸安装在所述研磨转盘上。
17根据项1所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述光纤端面研磨装置还包括电子监控装置和显示面板。
与现有技术相比，全自动研磨光纤斜端面研磨装置是一种先进的全自动光纤研磨装置，利用电机、齿轮以及各传动机构的传输来完成光纤研磨。能够有效的保证光纤研磨质量与稳定性，减少光能损耗，增加效率等。
附图说明
图1是本发明光纤端面研磨装置的立体结构示意图；
图2是本发明光纤端面研磨装置的动力传输机构的结构示意图；
图3是本发明光纤端面研磨装置的光纤研磨量示意图。
附图标记说明：
1-研磨夹具，2-研磨角度调整机构，3-螺杆，4-第一齿轮，5-第一皮带，6-第二齿轮，7-第三齿轮，8-第二皮带，9-第四齿轮，10-研磨转盘，11-第五齿轮，12-第三皮带，13-第六齿轮，14-驱动机构，15-电子监控装置，17-启动开关，18-电机转速旋钮，19-显示面板。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明的具体实施例。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
如图1至图2所示，本发明提供一种光纤端面研磨装置，包括：研磨转盘10，位置调整机构，动力传输机构和驱动机构14，所述位置调整机构用于调整光纤的位置；所述动力传输机构带动所述位置调整机构运动使光纤端面在所述研磨转盘10上进行研磨，所述驱动机构14为所述动力传输机构提供动力。
在一个具体的实施方式中，所述位置调整机构包括研磨夹具1，螺杆3和第一齿轮4，所述研磨夹具1用于夹持光纤，所述研磨夹具1通过所述螺杆3与所述第一齿轮4连接，并随所述第一齿轮4的转动而带动光纤相对于所述第一齿轮移动4。具体的，螺杆3的一端与第一齿轮4进行连接，其中所述第一齿轮4外部设有轮齿以与所述动力传输机构连接，内部设有螺纹与所述螺杆3相互配合，即螺杆3与第一齿轮4之间为螺纹连接。
在一个具体的实施方式中，所述位置调整机构还包括定向部件(未示出)，其在所述第一齿轮4转动时，使所述螺杆3不发生转动，且由于所述螺杆3与所述第一齿轮4内部螺纹的配合，使得螺杆3相对于所述第一齿轮4上下运动。进一步的，所述位置调整机构还包括支架(未示出)，所述支架固定所述定向部件。
研磨过程中，根据光纤的研磨量设定研磨时间后，随着研磨的进行，螺杆3缓慢下降使光纤始终接触研磨转盘10，直到研磨结束，光纤端面研磨装置自动停止。如图3所示，α为光纤端面最终研磨完成后的角度，则研磨量L＝光纤直径*sin(90°-α)。其中研磨量L即为光纤在研磨过程中下降的高度，即螺杆3下降的高度，进而可以根据此研磨量计算需要研磨的时间，从而实现光纤的自动研磨。
在一个具体的实施方式中，所述螺杆3与所述研磨夹具1之间还包括研磨角度调整机构2，所述研磨角度调整机构2用于调整所述研磨夹具1与所述螺杆3之间的角度。研磨角度调整机构2固定在螺杆3的一侧。固定方式可以采用焊接固定，也可以采用可拆卸固定，或者其它形式的固定。所述研磨夹具1与所述研磨角度调整机构2可以采用固定连接或可拆卸连接，优选的，采用可拆卸连接。
研磨角度调整机构2可以通过调整研磨夹具1与研磨转盘10之间的角度，调整固定在研磨夹具1中的光纤与研磨转盘10之间的角度，从而实现对光纤端面进行不同角度的研磨。具体的，研磨角度调整机构2的可调整角度的范围
为0度～90度，例如可以是0度、10度、20度、30度、40度、50度、60度、70度、80度、90度。研磨角度调整机构2的可调整角度的精度为0.1度，高精度的角度调整可以实现对光纤研磨角度的精确调整。在实际应用过程中，根据实际的需求可以通过调整研磨角度调整机构2，实现光纤端面与光纤的中心轴线呈不同的角度，从而满足不同的光纤加工需求。
动力传输机构用于向研磨机构提供动力。所述动力传输机构至少包括如下两种动力传输方式：
不同齿轮之间通过同皮带传输动力；
不同齿轮之间通过齿轮轴同轴传输动力。
其中，同皮带传输是指不同的齿轮通过同一皮带传输动力，即一个齿轮通过皮带将动力传输给另一齿轮，这样可以实现不同的齿轮以相同的方向转动，并通过调整不同齿轮的大小，实现不同的转速。齿轮轴同轴传输是指不同的齿轮通过齿轮轴连接位于同一轴线上，并由一个齿轮通过齿轮轴将动力传输给其他齿轮，这样可以实现不同齿轮在同一轴线方向上以相同的方向和相同的速度转动。
在一个具体的实施方式中，所述动力传输机构包括第二齿轮6，第三齿轮7，第四齿轮9，第五齿轮11和第六齿轮13，所述第二齿轮与6所述第三齿轮7通过齿轮轴同轴传动连接，所述第四齿轮9与所述第三齿轮7通过同皮带传动连接，所述第四齿轮9与所述第五齿轮11通过齿轮轴同轴传动连接，所述第五齿轮11与所述第六齿轮13通过同皮带传动连接。
在一个具体的实施方式中，所述第二齿轮6与所述第一齿轮4通过同皮带传动连接。
在一个具体的实施方式中，所述动力传输机构同时驱动所述研磨转盘10。即所述动力传输机构在给所述位置调整机构传输动力的同时，还给所述研磨转盘10提供动力。
在一个具体的实施方式中，所述研磨转盘10与至少一个齿轮通过齿轮轴同轴传动连接。进一步的，所述研磨转盘10，所述第四齿轮9和所述第五齿轮11通过齿轮轴依次同轴传动连接。
在一个具体的实施方式中，所述第六齿轮13与所述驱动机构14传动连接。优选的，所述驱动机构14为电机，电机14的转速优选为匀速。
进一步的，光纤端面研磨装置还包括研磨砂纸，研磨砂纸安装在研磨转盘10上，用于对光纤端面进行研磨。具体的，可以根据不同的光纤端面研磨精度的需要，选择不同的砂纸精度，可选的，研磨砂纸的粗糙度为0.10μm～1.0μm，例如可以是0.1μm、0.2μm、0.3μm、0.4μm、0.5μm、0.6μm、0.7μm、0.8μm、0.9μm、1.0μm。
进一步的，光纤端面研磨装置还包括电子监控装置15和显示面板19。电子监控装置15至少起到两方面的作用，一方面，在进行光纤研磨时，通过电子监控装置15观察，进而调整光纤的位置，可以实现对光纤位置调整的精确控制；另一方面，在光纤研磨过程中，可通过电子监控装置15观察光纤研磨过程，可在线观察光纤研磨过程，能够有效的查看光纤研磨状况，便于查看问题与解决问题。显示面板19，用于显示驱动机构14的转速和时间等信息。
进一步的，为了实现使光纤接触安装在研磨转盘10上的研磨砂纸的精确控制，可以借助电子监控装置15，一边调整螺杆3，一边观察光纤与研磨砂纸的接触情况，尽量使光纤刚好接触到研磨砂纸的表面。
在一个具体的实施方式中，光纤端面的研磨操作过程如下：
将已经剥好包层的光纤穿入光纤研磨夹具1中，并将光纤夹具1锁紧。将研磨夹具1固定在研磨角度机构2上，并调整好光纤研磨角度。
调整螺杆3，使用电子监控15装置观察，使光纤刚好接触安装在研磨转盘10上的研磨砂纸。
根据实际需要的光纤端面研磨量，设定驱动机构电机的转速与时间。设定完成后，启动光纤研磨装置启动开关对光纤进行全自动研磨。
与现有技术相比，本发明具有如下技术优势：
1、本发明为全自动的研磨装置，开启研磨装置开关至研磨装置电机停止运转结束，即完成光纤端面的研磨。操作简单、省时、效率高。
2、本发明为全自动的研磨装置，研磨光纤时以匀速对光纤进行研磨，确保光纤端面研磨质量，减少光能损耗。对于光纤需要研磨的角度可以很好把控，研磨角度机构可调整角度为0～90度。研磨角度精度为0.1度。
3、本发明的研磨装置，光纤研磨完成后，可调整光纤砂纸或研磨夹具研磨轨迹位置，再进行下次光纤端面研磨，能够有效的减少加工成本。
4、本发明的研磨装置，光纤研磨过程中，可通过电子监控装置观察光纤研磨过程。利用全自动研磨光纤斜端面的研磨方法，可在线观察光纤研磨过程，能够有效的查看光纤研磨状况，便于查看问题与解决问题。
尽管以上结合附图对本发明的实施方案进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方案和应用领域，上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的，而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本发明权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多种的形式，这些均属于本发明保护之列。

Claims (10)

1.一种光纤端面研磨装置，其特征在于，包括：研磨转盘，位置调整机构，动力传输机构和驱动机构，所述位置调整机构用于调整光纤的位置；所述动力传输机构带动所述位置调整机构运动使光纤端面在所述研磨转盘上进行研磨，所述驱动机构为所述动力传输机构提供动力。
2.根据权利要求1所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构包括研磨夹具，螺杆和第一齿轮，所述研磨夹具用于夹持光纤，所述研磨夹具通过所述螺杆与所述第一齿轮连接，并随所述第一齿轮的转动而带动光纤相对于所述第一齿轮移动。
3.根据权利要求2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述第一齿轮外部设有轮齿与所述动力传输机构连接，内部设有螺纹与所述螺杆相互配合。
4.根据权利要求3所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构还包括定向部件，其在所述第一齿轮转动时，使所述螺杆不发生转动，且由于所述螺杆与所述第一齿轮内部螺纹的配合，使得螺杆相对于所述第一齿轮上下运动。
5.根据权利要求4所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述位置调整机构还包括支架，所述支架固定所述定向部件。
6.根据权利要求2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述螺杆与所述研磨夹具之间还包括研磨角度调整机构，所述研磨角度调整机构用于调整所述研磨夹具与所述螺杆之间的角度。
7.根据权利要求6所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述研磨夹具与研磨角度调整机构可拆卸连接。
8.根据权利要求2所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述动力传输机构至少包括如下两种动力传输方式：
不同齿轮之间通过同皮带传输动力；
不同齿轮之间通过齿轮轴同轴传输动力。
9.根据权利要求8所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述动力传输机构包括第二齿轮，第三齿轮，第四齿轮，第五齿轮和第六齿轮，所述第二齿轮与所述第三齿轮通过齿轮轴同轴传动连接，所述第四齿轮与所述第三齿轮通过同皮带传动连接，所述第四齿轮与所述第五齿轮通过齿轮轴同轴传动连接，所述第五齿轮与所述第六齿轮通过同皮带传动连接。
10.根据权利要求9所述的光纤端面研磨装置，其特征在于，所述第二齿轮与所述第一齿轮通过同皮带传动连接。
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